
Nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc rỗng trong bê tông nhẹ sử dụng chất tạo bọt và chất tạo khí
lượt xem 1
download

Bài viết trình bày một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của cấu trúc tổ ong thay đổi đến giá trị khối lượng thể tích và cường độ nén của bê tông nhẹ sử dụng xi măng Portland hỗn hợp, tro bay nhiệt điện, Silica fume SF-90VN, bột đá nghiền mịn, bột gốm sứ, chất tạo bọt EABASSOC, bụi nhôm phế thải và dung dịch NaOH 5,0 M.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc rỗng trong bê tông nhẹ sử dụng chất tạo bọt và chất tạo khí
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC RỖNG TRONG BÊ TÔNG NHẸ SỬ DỤNG CHẤT TẠO BỌT VÀ CHẤT TẠO KHÍ Tăng Văn Lâm1, Nguyễn Đình Trinh2, Nguyễn Việt Đức2 1 Trường Đại học Mỏ-Địa chất, email: lamvantang@gmail.com 2 Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG lượng thể tích giảm, nhưng cường độ nén, khả năng cách âm, cách nhiệt cao hơn so với bê Trong giai đoạn Cách mạng công nghiệp 4.0 tông bọt và bê tông khí cùng tỷ trọng. phát triển bùng nổ trên khắp thế giới, Việt Nam Bài viết trình bày một số kết quả nghiên cũng nằm chung trong xu thế phát triển toàn cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của cấu trúc cầu. Do đó, nhu cầu điện năng của nước ta tổ ong thay đổi đến giá trị khối lượng thể tích ngày càng tăng mạnh theo xu hướng nóng lên và cường độ nén của bê tông nhẹ sử dụng xi của trái đất. Theo thông báo Trung tâm Điều măng Portland hỗn hợp, tro bay nhiệt điện, độ Hệ thống điện Quốc gia cho biết, sản lượng Silica fume SF-90VN, bột đá nghiền mịn, bột điện tiêu thụ toàn quốc ngày 28/05/2024 lần gốm sứ, chất tạo bọt EABASSOC, bụi nhôm đầu tiên trong lịch sử vượt 1,0 tỷ kWh trong phế thải và dung dịch NaOH 5,0 M. một ngày [1]. Nguyên nhân sử dụng điện năng lớn nhất là dùng điều hòa không khí trong các 2. VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG tòa nhà. Do đó, nếu áp dụng sản phẩm bê tông PHÁP NGHIÊN CỨU nhẹ, có khả năng cách âm cách nhiệt tốt cũng là một giải pháp giảm thiểu lượng dùng điện 2.1. Vật liệu sử dụng năng ngày nay. Tuy nhiên, các loại bê tông nhẹ (a). Chất kết dính (CKD) gồm: (i)- Xi măng truyền thống có cấu trúc rỗng đồng đều, cường Portland hỗn hợp PCB40 (XM) Hoàng Thạch độ thấp và khả năng cách nhiệt và chống thấm thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn nước không cao [2, 3]. TCVN 2682:2009; (ii)- Tro bay (TB) của nhà Hiện nay, các loại bê tông khí, bê tông bọt máy đốt rác phát điện Ngôi Sao Xanh, thỏa chưng áp đã được sử dụng khá phổ biến, tuy mãn các yêu cầu của TCVN 10302:2014; và nhiên các loại bê tông nhẹ tạo khí với cấu trúc (iii)- Silicafume SF-90VN (SF90VN) là sản rỗng tổ ong thay đổi thì hầu như chưa được phẩm của Công ty TNHH xây dựng Buildmix nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và Việt Nam, đáp ứng yêu cầu TCVN 6882:2001. chế tạo [4, 5]. Điểm khác biệt lớn nhất trong Như vậy: CKD=XM+TB+SF90VN. công nghệ chế tạo loại bê tông này so với bê Các tính chất vật lý cơ bản của Silicafume tông bọt và bê tông khí thông thường là sử SF-90VN, tro bay điện rác Ngôi Sao Xanh và dụng hỗn hợp chất điều khiển cấu trúc lỗ rỗng xi măng Portland được nêu trong Bảng 1. và công nghệ ván khuôn đục lỗ để tạo hình sản phẩm [3, 5]. Công nghệ này đã kết hợp cả Bảng 1. Tính chất vật lý của Silica fume thành phần tạo bọt, thành phần tạo khí và chất SF-90VN, tro bay điện rác Ngôi Sao Xanh hoạt động bề mặt để giảm sức căng bề mặt, và xi măng Hoàng Thạch giúp các pha lỏng và pha khí dễ dịch chuyển Loại vật liệu Silica Tro Xi và thoát ra ngoài qua các lỗ rỗng đục sẵn trên fume bay măng các thành khuôn. Với công nghệ này đã thu Tỷ diện bề mặt riêng (cm2/g) 10500 3250 3500 được cấu trúc rỗng thay đổi của sản phẩm bê Khối lượng riêng (g/cm3) 2,15 2,45 3,15 tông, tạo ra sản phẩm nhiều đặc tính như khối Khối lượng thể tích khô (kg/m3) 1500 1670 1750 133
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 (b) Cốt liệu mịn (CLM) sử dụng trong (ii). Cường độ nén trên mẫu lập phương nghiên cứu bê tông nhẹ là bột đá vôi nghiền 150*150*150 mm ở tuổi 28 ngày mục tiêu mịn (BĐ) được tài trợ bởi Công ty Cổ phần đạt được từ 10 MPa đến 15 MPa; JIGCO Việt Nam và bột gốm sứ (BG) được lấy tại kho phế phẩm của công ty gốm sứ 2.4. Lựa chọn tỷ lệ của vật liệu sử dụng TOTO Việt Nam. Khối lượng riêng của bột đá Từ kết quả của các nghiên cứu đã công bố nghiền mịn và của bột gốm sứ xác định theo trước đây và kết hợp với một số kết quả thí thực nghiệm có giá trị lần lượt là 2,65 g/cm3 nghiệm khảo sát, nghiên cứu đã chọn được và 2,42 g/cm3. Như vậy: CLM = BĐ+BG. các hệ số tỷ lệ vật liệu như trong Bảng 2. Trong nghiên cứu này hàm lượng CLM như sau: BĐ/BG = 1:1 và CLM/CKD = 1:1; Bảng 2. Tỷ lệ của các vật liệu sử dụng (c). Hỗn hợp chất điều khiển cấu trúc TB SF90VN B§ CLM BN NaOH NS (i) - Chất tạo bọt EABASSOC được sử XM XM BG CKD CKD CKD CKD dụng bằng cách pha loãng với nước theo tỷ lệ 30% 10% 1:1 1:1 10% 15% 0,4 2,5% theo khối lượng. Bọt sau khi khuấy được chuyển vào bình chứa có thể tích 1000 ml. 2.5. Cấp phối bê tông nhẹ Thể tích chất tạo bọt (Vbọt) được xác định theo Tính toán theo phương pháp thể tích tuyệt công thức của phương pháp thể tích tuyệt đối. đối dựa trên các giá trị tỷ lệ vật liệu lựa chọn (ii) - Chất tạo khí là bụi bột phế thải (BN) từ trong Bảng 2 và hiệu chỉnh cho phù hợp với làng nghề tái chế nhôm tại Yên Phong (Bắc các tính chất vật liệu sử dụng, nghiên cứu đã Ninh). Kích thước hạt bụi nhôm trung bình xác định cấp phối của bê tông nhẹ tạo khí với khoảng 50 μm và khối lượng riêng bụi nhôm thành phần vật liệu như trong Bảng 3. là 2,25 g/cm3. Trong nghiên cứu này, BN được sử dụng với hàm lượng 10% khối lượng CKD. Bảng 3. Cấp phối của hỗn hợp bê tông (iii) - Chất điều chỉnh bọt khí sử dụng là Cấp phối cho 1 m3 bê tông nhẹ (kg/m3) Thể dung dịch Natri hydroxyt 5,0 M (NaOH), tích XM TB SF90VN BĐ BG BN NS NaOH bọt (lít) dung dịch này được điều chế bằng cách pha 17,4% NaOH dạng rắn vào 82,6% nước sạch. 270 81 27 189 189 38 151 57 552 Khối lượng riêng NaOH 5,0 M là 1,32 g/cm3. (d). Nước sạch sinh hoạt (NS) được sử Để xác định được trực quan sự biến đổi dụng để làm dung môi để chuẩn độ dung dịch cấu trúc rỗng tổ ong từ khu vực trung tâm NaOH, đồng thời được dùng để bảo dưỡng đến khu vực ngoại vi của mẫu bê tông nhẹ, mẫu, thỏa mãn tiêu chuẩn TCVN 4506:2012. trong nghiên cứu này đã xác định giá trị khối lượng thể tích và cường độ nén ở tuổi 28 2.2. Phương pháp nghiên cứu ngày từ vị trí trung tâm đến ngoại vi của mẫu (i) - Thành phần cấp phối của hỗn hợp bê thí nghiệm. tông nhẹ không xi măng được tính toán theo Từ mẫu bê tông nhẹ thí nghiệm hình lập phương pháp thể tích tuyệt đối và kết hợp với phương kích thước 150150150 mm đã được hiệu chỉnh bằng thực nghiệm; (ii) - Khối cắt thành các tấm bê tông với kích thước lượng thể tích ở trạng thái tự nhiên và cường 15015030 mm. Như vậy, mỗi viên mẫu độ nén của mẫu bê tông nhẹ trong nghiên cứu 150150150 mm sau khi cắt sẽ thu được 05 này được xác định theo TCVN 9030:2017. viên mẫu dạng tấm, trong đó: 02 viên mẫu ở các vị trí biên của sản phẩm (Ký hiệu là B1 và 2.3. Yêu cầu đối với bê tông nhẹ như sau: B2); 02 viên mẫu cách mép ngoài của sản (i). Khối lượng thể tích ở trạng thái ướt phẩm 30 mm (Ký hiệu là M1 và M2) và 01 mục tiêu của bê tông nhẹ đặt ra trong nghiên viên mẫu tại khu vực trung tâm của sản phẩm cứu này là ρướt = 1000 kg/m3; (Ký hiệu là TT) (xem trên Hình 1). 134
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5 Hình 1. Sơ đồ cắt Hình 2. Các viên mẫu bê tông nhẹ mẫu bê tông hình lập nghiên cứu phương 303030 mm Hình 4. Sự thay đổi cường độ nén ở tuổi 28 ngày trên mẫu bê tông nhẹ Tiếp đó, các tấm mỏng 15015030 mm này được đưa đến công đoạn cắt tạo thành các viên Hơn nữa, cường độ nén của các viên mẫu hình lập phương kích thước 303030 mm, hình lập phương kích thước 303030 mm mỗi tấm được cắt thành 03 viên hình lập cũng thay đổi đáng kể và giảm từ 17,8 MPa phương (Hình 2). Các viên hình lập phương (tại biên trái); 17,1 MPa (tại biên phải) xuống sau khi gia công được mài nhẵn bề mặt, được chỉ còn 5,9 MPa với mẫu tại trung tâm (Mẫu đưa đi đến bước xác định giá trị khối lượng thể TT) (Hình 4). Với giá trị thực nghiệm thu tích và cường độ nén của mẫu ở tuổi 28 ngày. được cho thấy đặc tính cấu trúc lỗ rỗng tổ ong thay đổi trên mẫu bê tông nhẹ đã ảnh 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU hưởng lớn đến các tính chất cơ-lý của các vị trí khu vực ngoại vi và khu vực trung tâm Kết quả thực nghiệm các tính chất của bê trong mẫu thí nghiệm sau khi tạo hình. tông nhẹ đã được thể hiện trên hình 3 và 4. Từ hình 3 và 4 cho thấy, ở các khu vực 4. KẾT LUẬN ngoại vi bên ngoài do các pha lỏng và pha khí được đẩy và thoát ra khỏi mẫu qua các lỗ trên Sự thay đổi cấu trúc rỗng tổ ong trong bê thành khuôn, nên cấu trúc rỗng tổ ong đã tông đã ảnh hưởng đáng kể đến tính chất cơ lý giảm, tăng độ đặc chắc. Do đó, khối lượng thể của sản phẩm sau khi tạo hình. Với các mẫu ở tích tự nhiên ở tuổi 28 ngày của các mẫu biên khu vực bên ngoại vi, khối lượng thể tích đạt trái (B1) và biên phải (B2) được xác định là khoảng 1025 và 1029 kg/m3, các mẫu gần mép 1025 kg/m3 và 1029 kg/m3. Tại khu vực trung biên, giá trị khối lượng thể tích là 860 và 855 tâm của mẫu, các thành phần pha khí và pha kg/m3; tại tâm viên mẫu, giá trị khối lượng thể lỏng khó khăn trong việc di chuyển đến các lỗ tích chỉ còn 509 kg/m3. Đồng thời, cường độ rỗng trên thành khuôn, vì vậy các tác nhân này nén ở tuổi 28 ngày của mẫu cũng giảm mạnh, đã tạo ra hệ thống rỗng tổ ong tăng dần và lỗ ở các vị trí ngoại vị cường độ đạt 17,8 và 17,1 rỗng đạt giá trị lớn nhất tại tâm của viên mẫu MPa, các mẫu gần mép biên, giá trị cường độ sau khi tạo hình. Điều đó được chứng minh nén là 9,4 và 9,9 MPa; nhưng tại vị trí trung bằng giá trị khối lượng thể tích của viên mẫu tâm của mẫu, cường độ nén chỉ còn 5,9 MPa. đã giảm nhanh. Với mẫu gần mép biên trái Sản phẩm bê tông nhẹ với cấu trúc rỗng thay (M1) và mép biên phải (M2) thì giá trị khối đổi có nhiều tính năng ưu việt với bê tông nhẹ lượng thể tích là 860 kg/m3 và 855 kg/m3, thông thường, có thể ứng dụng làm các tấm nhưng tại tâm viên mẫu (TT), giá trị khối tường rỗng, panel sàn rỗng chịu lực. Tuy lượng thể tích chỉ còn 509 kg/m3 (Hình 3). nhiên, để củng cố thêm cơ sở cho khả năng ứng dụng trong công trình xây dựng, cần tiếp tục nghiên cứu cơ chế tạo bọt và điều chỉnh bọt khí từ các nguồn nguyên vật liệu trong nước. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Năng lượng Việt Nam. 2024. https://nangluongvietnam.vn/lan-dau-tien- Hình 3. Sự thay đổi khối lượng thể tích trong-lich-su-tieu-thu-dien-toan-quoc-trong- trên mẫu bê tông nhẹ ngay-vuot-1-ty-kwh-32653.html. 135

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng: Lý thuyết tàu
68 p |
754 |
242
-
Mạch nạp ROM
6 p |
1017 |
164
-
Động cơ HCCI ( động cơ cháy đồng đều nhờ nén)
5 p |
381 |
52
-
Bài 2: Điều khiển tự động hóa - hôm nay và ngày mai
6 p |
144 |
40
-
Giáo án công nghệ 12 phần 1: Kỹ thuật điện tử
41 p |
208 |
24
-
Cải tạo duy trì và thay đổi công năng sử dụng công trình
10 p |
89 |
17
-
Bài giảng Tháp chưng luyện: Tháp chưng hỗn hợp C1-C9
30 p |
84 |
6
-
Mất ổn định của cột thổi phồng được cấu tạo từ màng mỏng trực giao có định hướng bất kỳ
5 p |
20 |
3
-
Thiết kế nhà lệch tầng trên diện tích 4,21x14,42m
5 p |
84 |
3
-
Ảnh hưởng của hệ số ma sát giữa các hạt vật liệu đến ứng xử ổn định của đập đá
8 p |
1 |
1
-
Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng bảng điện chính tàu thủy phục vụ huấn luyện, đào tạo
8 p |
7 |
1
-
Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến ứng xử của khung bê tông cốt thép chịu tác động động đất
7 p |
8 |
1


Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn
